LMC555CNで遊んだ

LMC555CNで作った方形波から正弦波が出来ないかと調べたところ、エレキジャックの記事がみつかったので、試してみました。
http://www.eleki-jack.com/lab/2010/02/post-22.html

まず555から方形波を作りました。50%デューティーのアプリケーション回路そのままに。はじめは(REV)RESETピンに何もつないでなくて、100Hzくらいで振動が止まるのと再開するのを繰り返して変な動作になって困っていた。RESETピンは4.7kΩくらいで電源にプルアップしたら、安定して動作するようになりました。
Ra,Rbを使う可変デューティのだと、50%デューティになりません。ぱっと見、50%からずれてると分からないくらいには出来ますが。Raを0Ωにすると電流が流れすぎてよくないです。内部の等価回路をみると、Raのつながる7番ピンにはFETのドレインがつながってて、ソースの方は接地してあるようですので、0ΩだとON時にショートすることになりそう。

ブレッドボードでやっているので、くずれた方形波であるのはしかたないですが、それでもなかなかきれいな波です。キャパシタの電圧は、仕様書通りだいたい1/3と2/3 VDDの間をチャージ・放電している矩形波になっているようです。

方形波に、CR回路、ダイオードリミッタ回路、CR回路(ローパスフィルタ)を入れて、正弦波に近くしてゆきます。一つ目のCR回路では時定数を長めにとってやって、充放電の指数関数の立ち上がり下がりのリニアな部分をとることで、ノコギリ波になっているようです。ダイオードリミッタ回路は上下の尖った部分を削り、最後のローパスフィルタでさらにとげとげした部分を削るよう。オシロのFFT機能で見ると、方形波にはいろんな周波数の波が入っていますが、だんだん、目的の~5 kHzの波だけが削り残されていく様子がわかります。最後には振幅がだいぶ弱くなって、安物オシロには難しいレベルになってきたので平均値をとってノイズを切っています。受動素子なので、回路を経るにつれてどんどん信号が削られていくことがよくわかりました、、各フィルタで妥協せず削れば削るほど波の振幅は削られますが形は綺麗になってゆきました。、最後にアンプを入れてやればよさそうです。